直径0.1纳米的细线快速切过人体,会造成伤害还是无事发生?
在很多科幻电影中,都有这样的情节:一个人被一根很细很细的线快速切割,在这个人还没有被反应过来的时候,他的身体就已经被分成了两半,这种很细的线可能是激光,也有可能是某种坚硬的金属线。
在现实世界中,也会有类似的事情发生,比如崭新的a4纸总能在不经意间割破手指,这是因为崭新的a4纸边缘很薄,手指和纸的接触面积很小,这个时候产生的压强就会更大,再加上一个恰到好处的角度和速度,就有可能割破我们的手指。
宇宙中的一切都是由各种基本粒子组成的,人类这样的生命也是由各种基础的生命大分子组成的,假如有一根很细很细的线,比如直径0.1纳米,这根线比我们体内的绝大多数细胞还要小,那么假设这根线快速切割人体,还会和A4纸一样,对身体造成伤害吗?
1纳米是0.000001毫米,这个长度甚至比很多细菌还要小,而0.1纳米这个长度要比我们常说的纳米级长度更短,纳米级别的材料一般是指1纳米~100纳米之间这个距离,从材料学的角度来看,长度越小就代表加工的精度越困难,而从纳米尺度开始精细制造的材料往往强度更高性能更好。
1纳米,已经比人体体内绝大多数的细胞更小,甚至比蛋白质还要小很多,而0.1纳米这个尺度要比人体身体内的基础结构还要小,从理论上来说,想要制造出一根0.1纳米的线,再让这个线具备一定的强度和刚性,几乎是一件不可能的事情。
理论上来说,这么细的线用常规的材料,是不可能实现“快速切割”的,只能十分缓慢地“穿过”。同时,这根线在切割不同物体时会造成不同的效果,我们可以想象一下,用菜刀切石头固体时十分困难,但是切割这样的流体时,十分轻松就可以穿透流体,随后流动性又会让流体复原。
假设真的存在一根0.1纳米的线,我们先忽略这根线的材质,来思考一下在这个尺度下,人体的细胞是固体还是流体。其实这个尺度下,我们身体内的结构大多数都是具备流动性的,就算这根线切过我们的身体,也大概率不会造成任何伤害。并且在分子和原子之间还存在着“范德瓦尔斯力”,这是一种分子尺度下的相互吸引力。
假如人体在瞬间被这根0.1纳米的线“切割”成了两半,分子间作用力也可以保证身体不会断成两半,而是仍然会保持原样,而我们体内大多数细胞都是和这根线“擦肩而过”,或者被这根线给撞开了,就算会造成一些伤害,也是可以忽略的。
其实只要线足够细,就算金属也可以不造成伤害,毕竟任何物质都是由各种最小的单位组成的,只要这根线比组成金属的原子更小,就可以在不伤害金属结构的情况下穿过这个金属。
从微观的角度往往可以解决宏观层面无法解决的难题,但是想要从纳米级别入手,对技术的要求更高。在日常生活中,其实每秒都有大量的基本粒子穿透我们的身体,甚至是直接穿透地球。
太阳每秒都会释放出大量的“中微子”,这种基本粒子具备很强的穿透性,并且和其他粒子发生相互作用的概率很低很低,几乎可以忽略。因为中微子足够轻,比电子还要轻很多,所以中微子移动的速度接近光速,我们可以把中微子理解为一根线,其实每秒都有无数的中微子“切割”我们,但是不会对我们造成任何伤害,我们也没有任何感觉。
纳米很小,中微子也很小,那么宇宙中是否存在一个最短的长度单位呢?答案是存在的,物理学中最短的长度单位是“普朗克长度”,普朗克长度是最小的物理尺寸,比这个尺寸更小的长度是不存在的,因为比这个尺寸还小时,人类的物理定律就会不再适用,一切都会失去存在的意义,所以普朗克长度就是宇宙中最小的长度。
我们熟知的物质世界,是无数的基本粒子组合成的,最小的长度单位就像是积木一样,组合成了这个复杂多变的宇宙。
你认为0.1纳米的线能对人体造成伤害吗?欢迎在下方留言!